当正极材料中存在铁(Fe)、铜(Cu)、铬(Cr)、镍(Ni)、锌(Zn)、银(Ag)等金属杂质时,电池化成阶段的电压达到这些金属元素的氧化还原电位后,这些金属就会先在正极材料除铁后氧化再到负极还原,当负极处的金属单质累积到一定程度,其沉积金属坚硬的棱角就会刺穿隔膜,造成电池自放电。自放电对锂离子电池会造成致命的影响,因而从源头上防止金属异物的引入就显得格外重要,进行PTMS筒式磁选机除铁显得非常必要。
正极材料除铁生产工序较多,制造过程中的每一个环节都会有金属异物引入的风险,这就对设备自动化程度及现场质量管理水平提出了更高要求。但材料供应商往往由于成本限制,其PTMS筒式磁选机设备自动化程度较高,生产制造工序断点较小,可控的风险增加。因此,电池制造商为了保证电池性能稳定,预防自放电发生,必须要求材料供应商从人、机、料、法、环五大方面防止金属异物引入。从人员管控开始,应禁止员工携带金属异物进入车间,禁止佩戴首饰,进入车间应着工作服、工作鞋,戴手套,避免接触金属异物后再接触粉料。要建立监督检查机制,培养员工的质量意识,使其自觉遵守并维护车间环境。
正极材料生产设备是异物引入的主要环节,比如跟物料接触的设备部件和工具出现生锈、固有材质磨损等现象;未直接跟物料接触的设备部件和工具,粉尘粘附后因车间气流作用漂浮到物料中。根据产品要求,PTMS筒式磁选机可采取不同的处理方式,如刷漆、更换为非金属材质涂层(塑料、陶瓷类)、裸露金属部件进行包裹等。客户还应制定相应的规章制度,对如何管理金属异物进行明确规定,制定点检表,要求员工定期检查,防患于未然。原材料是正极材料中金属异物的直接来源,应对购买的原材料进行金属异物含量的规定,入厂后应严格检验,保证其含量在规定的范围内。如果原材料的金属异物含量超标,后续工序使用PTMS筒式磁选机将其除去。
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